一种耐老化的PE波纹管材及其制备方法技术

一种耐老化的PE波纹管材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：高密度的聚乙烯200份、低密度的聚乙烯15‑20份、碳酸钙15‑20份、聚丙烯酰胺盐12‑15份、硬脂酸无水乙醇饱和溶液80‑100份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15‑20份、双氰胺3‑4份、过氧化新戊酸叔丁酯3‑4份、硬脂酸钴1‑2份、聚氯乙烯8‑10份、聚乙烯蜡6‑8份、三甘醇甲醚3‑4份、二甲基咪唑铅2‑3份、适量的去离子水。本发明专利技术的PE波纹管材具有抗压性强、防腐蚀性好，抗静电、阻燃、使用寿命长的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高分子管状材料，特别是涉及一种耐老化的PE波纹管材及其制备方法。技术背景聚乙烯管耐腐蚀性好、成本低、重量轻、安装方便、使用年限长，是金属管的很好的替代件。大多数塑料管材或金属管材在输送介质时，主要以水作为输送物质的载体，而各种固体颗粒、粉体、浆体的输送因输送量大、各种固体粉料与管壁的接触面积大，其磨损和腐蚀比水作为载体时更为严重，传统的金属管道难以满足使用要求，普通塑料管道更无法胜任和承受。PE管材作为一种高耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐低温、自润滑、不结垢、内压强度高、噪音小、无毒、轻便的新型塑料管材,是固体、液体、气体三态物质均可输送的高性能工程塑料管材。但聚乙烯管易产生静电，且易燃，限制了聚乙烯管的应用范围。作者王兴龙等在《阻燃抗静电PE管材料加工工艺研究》采用母料直接加入成型法，将抗静电剂在挤出过程中加入到聚合物中，并对阻燃抗静电PE管材料的加工和挤管成型加工等工艺进行了研究，试验结果表明：生产的阻燃抗静电PE管材料分散性好、产品性能稳定，无污染、有利于大规模化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐老化的PE波纹管材及其制备方法。本专利技术采用如下技术方案来实现上述目的的：一种耐老化的PE波纹管材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：高密度的聚乙烯200份、低密度的聚乙烯15-20份、碳酸钙15-20份、聚丙烯酰胺盐12-15份、硬脂酸无水乙醇饱和溶液80-100份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15-20份、双氰胺3-4份、过氧化新戊酸叔丁酯3-4份、硬脂酸钴1-2份、聚氯乙烯8-10份、聚乙烯蜡6-8份、三甘醇甲醚3-4份、二甲基咪唑铅2-3份、适量的去离子水。所述的耐老化的PE波纹管材，其特征在于，其由如下步骤制备而成：（1）将碳酸钙和相当于碳酸钙重量份10-12倍的去离子水加入反应釜中，搅拌速率为250-300r/min，加热至50-60℃，加入硬脂酸无水乙醇饱和溶液作为活化剂，继续搅拌30-50min；然后加入聚丙烯酰胺盐作为分散剂，继续搅拌20-30min，静置２-3h，最后采用真空抽滤、105℃恒温干燥2-4h，经磨粉机磨碎后经200目过筛，最终得到活化碳酸钙；（2）将低密度聚乙烯、乙烯基三乙酰氧基硅烷、抗氧剂双氰胺在高速混合机中进行预混，再加入引发剂过氧化新戊酸叔丁酯、硬脂酸钴，混合均匀，再在单螺杆挤出机中进行混合、塑化、熔融挤出，通过真空负压脱除器，抽去水分和挥发性物质，冷却造粒，再通过干燥机干燥，干燥后的物料贮存在真空包装袋内；（3）先将高密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯蜡、活化碳酸钙、三甘醇甲醚、二甲基咪唑铅投入高混机中，经过30-40min的搅拌后，将混合后的料加入挤出机中，挤出机螺杆各段温度为150-220℃，挤出的料经切粒、干燥、冷却即为母料；将母料与步骤（2）的产物混合加入挤出机中，挤出机的长径比为30，挤出机螺杆各段温度为40-200℃，混合料经过高温加热及螺杆旋转充分混合并被挤出，挤出料在加温、加压作用下物料被塑化成熔融状，以不同规格的机头模具和定径套挤出相应的管坯，而后再经过相对应的波纹模块和扩口模块冷却定型，然后经过计长装置和切割装置，管材被自动地定长切断，最后进入自动扩口机，对管材头部进行扩口加工，得到PE波纹管材。所述的低密度聚乙烯的密度处于0.915～0.940g/cm3之间，所述的高密度的聚乙烯的密度处于0.950～0.985g/cm3之间。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用碳酸钙填充，并对碳酸钙进行活化，避免了碳酸钙在聚乙烯中发生团聚现象，增强了聚乙烯的机械强度，改善其加工性能；有机硅烷最突出的性能是具有优良的耐温性、优异的耐候性、良好的电绝缘性，经有机硅烷接枝的聚乙烯的加工流动性得到极大的提高，可用普通的挤出设备进行加工，所制备的PE管材具有极好的耐磨性、耐腐蚀性和耐低温性；通过在管材中添加的合理组配的阻燃剂和抗老化剂,使聚乙烯管材获得了良好的阻燃和抗老化性能。具体实施方式本实施例的耐老化的PE波纹管材，其由如下重量份的原料制备而成：高密度的聚乙烯200份、低密度的聚乙烯20份、碳酸钙20份、聚丙烯酰胺盐15份、硬脂酸无水乙醇饱和溶液100份、乙烯基三乙酰氧基硅烷20份、双氰胺4份、过氧化新戊酸叔丁酯4份、硬脂酸钴2份、聚氯乙烯10份、聚乙烯蜡8份、三甘醇甲醚4份、二甲基咪唑铅3份、适量的去离子水。本实施例的耐老化的PE波纹管材，其由如下步骤制备而成：（1）将碳酸钙和相当于碳酸钙重量份12倍的去离子水加入反应釜中，搅拌速率为300r/min，加热至50-60℃，加入硬脂酸无水乙醇饱和溶液作为活化剂，继续搅拌50min；然后加入聚丙烯酰胺盐作为分散剂，继续搅拌30min，静置3h，最后采用真空抽滤、105℃恒温干燥4h，经磨粉机磨碎后经200目过筛，最终得到活化碳酸钙；（2）将低密度聚乙烯、乙烯基三乙酰氧基硅烷、抗氧剂双氰胺在高速混合机中进行预混，再加入引发剂过氧化新戊酸叔丁酯、硬脂酸钴，混合均匀，再在单螺杆挤出机中进行混合、塑化、熔融挤出，通过真空负压脱除器，抽去水分和挥发性物质，冷却造粒，再通过干燥机干燥，干燥后的物料贮存在真空包装袋内；（3）先将高密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯蜡、活化碳酸钙、三甘醇甲醚、二甲基咪唑铅投入高混机中，经过40min的搅拌后，将混合后的料加入挤出机中，挤出机螺杆各段温度为150-220℃，挤出的料经切粒、干燥、冷却即为母料；将母料与步骤（2）的产物混合加入挤出机中，挤出机的长径比为30，挤出机螺杆各段温度为40-200℃，混合料经过高温加热及螺杆旋转充分混合并被挤出，挤出料在加温、加压作用下物料被塑化成熔融状，以不同规格的机头模具和定径套挤出相应的管坯，而后再经过相对应的波纹模块和扩口模块冷却定型，然后经过计长装置和切割装置，管材被自动地定长切断，最后进入自动扩口机，对管材头部进行扩口加工，得到PE波纹管材。经测试，本实施例的PE波纹管材的拉伸屈服强度/MPa大于30，弯曲强度/MPa大于20，缺口冲击强度/kJ·m-2（23℃）大于100。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐老化的PE波纹管材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：高密度的聚乙烯200份、低密度的聚乙烯15‑20份、碳酸钙15‑20份、聚丙烯酰胺盐12‑15份、硬脂酸无水乙醇饱和溶液80‑100份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15‑20份、双氰胺3‑4份、过氧化新戊酸叔丁酯3‑4份、硬脂酸钴1‑2份、聚氯乙烯8‑10份、聚乙烯蜡6‑8份、三甘醇甲醚3‑4份、二甲基咪唑铅2‑3份、适量的去离子水。

【技术特征摘要】
1.一种耐老化的PE波纹管材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：高密度的聚乙烯200份、低密度的聚乙烯15-20份、碳酸钙15-20份、聚丙烯酰胺盐12-15份、硬脂酸无水乙醇饱和溶液80-100份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15-20份、双氰胺3-4份、过氧化新戊酸叔丁酯3-4份、硬脂酸钴1-2份、聚氯乙烯8-10份、聚乙烯蜡6-8份、三甘醇甲醚3-4份、二甲基咪唑铅2-3份、适量的去离子水。2.根据权利要求1中所述的耐老化的PE波纹管材，其特征在于，其由如下步骤制备而成：（1）将碳酸钙和相当于碳酸钙重量份10-12倍的去离子水加入反应釜中，搅拌速率为250-300r/min，加热至50-60℃，加入硬脂酸无水乙醇饱和溶液作为活化剂，继续搅拌30-50min；然后加入聚丙烯酰胺盐作为分散剂，继续搅拌20-30min，静置２-3h，最后采用真空抽滤、105℃恒温干燥2-4h，经磨粉机磨碎后经200目过筛，最终得到活化碳酸钙；（2）将低密度聚乙烯、乙烯基三乙酰氧基硅烷、抗氧剂双氰胺在高速混合机中进行预混，再加入引发剂过氧化新戊酸叔丁酯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒玉法，季琨，季汝来，刘学辉，马刚，
申请(专利权)人：安庆市悦发管业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34